BR112020025866A2 - janela de veículo tendo um transponder - Google Patents

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Thomas HOLTSTIEGE
Tim Schmitz
Stefan Droste
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Saint-Gobain Glass France
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Abstract

A invenção descreve uma janela de veículo (1), compreendendo: a) um primeiro painel de vidro (7), b) um transponder (2) tendo uma antena (4) e uma unidade de controle (3) para se comunicar com um leitor, em que a unidade de controle (3) inclui uma memória para armazenar dados de identificação, caracterizada por um refletor (5) associado e espaçado do transponder (2) para aumentar um ganho de antena da antena (4), em que o refletor (5) é implementado como um revestimento eletricamente condutor transparente (5.1) e/ou como um anel metálico (5.3).

Description

“JANELA DE VEÍCULO TENDO UM TRANSPONDER”
[0001] A invenção se refere a uma janela de veículo tendo um transponder, a um método para sua produção, e ao uso da janela de veículo em meios de transporte.
[0002] Transponders que estão situados em objetos, por exemplo, bens e mercadorias, e que são lidos por leitores com unidades de transmissão e recepção são geralmente conhecidos. Esse tipo de transponder é usado para a identificação desses objetos e geralmente faz parte de um sistema de identificação. Tais sistemas de identificação consistem, entre outras coisas, em um leitor estacionário e um transponder móvel acoplado ao objeto a ser identificado. Hoje em dia, o transponder móvel é um transponder RFID (identificação por radiofrequência) que consiste em um chip RFID e uma antena separada.
[0003] A confiabilidade na leitura de um sinal de identificação é de grande importância, por exemplo, no tráfego rodoviário. A comunicação entre o leitor e o transponder móvel com os conhecidos problemas de tecnologia de rádio de reflexão, absorção e blindagem indesejadas frequentemente leva a resultados de leitura e escrita inadequados na comunicação com o respectivo transponder. Os sistemas de leitura conhecidos, que muitas vezes têm a forma de uma porta através da qual um veículo a ser registrado e equipado com um transponder RFID conduz, têm a desvantagem de que o sinal de identificação às vezes não pode ser detectado devido à baixa intensidade do sinal.
[0004] DE 20 2016 013 938 A1 descreve um dispositivo de veículo com uma identificação eletrônica e/ou unidade de pagamento tendo uma unidade RFID. A unidade RFID compreende um elemento de leitura e um elemento de saída. O elemento de leitura está disposto no interior de um veículo e detecta a identificação e/ou informação de pagamento de um chip RFID. As informações de identificação e/ou pagamento detectadas são duplicadas e copiadas para o elemento de saída. O elemento de saída é disposto na parte exterior do veículo e transmite as informações de identificação e/ou pagamento para um leitor externo sem contato. Além do alto gasto de componentes eletrônicos necessários, o elemento de leitura deve ser instalado na parte exterior do veículo e não é protegido contra o meio ambiente de forma que podem ocorrer interações indesejáveis com o meio ambiente.
[0005] O objetivo da invenção é, consequentemente, fornecer uma janela de veículo tendo um transponder que tem uma qualidade de comunicação aumentada.
[0006] O objetivo foi, consequentemente, realizado com sucesso por uma janela de veículo de acordo com a reivindicação 1 e um veículo de acordo com a reivindicação 13. As modalidades preferidas da invenção são refletidas nas reivindicações dependentes.
[0007] A invenção, portanto, se refere a uma janela de veículo que compreende um primeiro painel de vidro e um transponder. O transponder possui pelo menos uma antena e uma unidade de controle para comunicação com um leitor, em que a unidade de controle inclui uma memória para armazenar dados de identificação. A unidade de controle é de preferência um chip semicondutor que tem a memória para armazenar dados de identificação. Tanto a unidade de controle com a memória quanto a antena podem ser dispostas sobre um substrato. O substrato pode ter um material dielétrico que é ligado por meio de uma superfície do lado externo do substrato a uma superfície do painel de vidro, de preferência por colagem. A janela de veículo tem pelo menos um refletor associado ao transponder, que é espaçado do transponder e é fornecido para aumentar um ganho de antena da antena, com o refletor sendo implementado como um revestimento transparente eletricamente condutor e/ou como um anel metálico. A posição específica sobre ou na janela de veículo decorre do termo "refletor associado" em que deve, evidentemente, estar associado à respectiva posição de antena e deve ser adequadamente dimensionado para obter um efeito de amplificação.
[0008] Destina-se ainda que o transponder e o refletor sejam dispostos dentro da janela de veículo.
[0009] A fim de aumentar o ganho de antena de um transponder na janela de um veículo, a radiação é agrupada. Por meio do refletor, a radiação da antena pode ser agrupada de modo que resulte em um ganho de antena maior. A amplificação de um sinal transmitido e recebido pelo transponder assim conseguido pode, em particular, ser medida particularmente bem a partir de uma direção perpendicular à superfície da janela de veículo. O ganho de antena mais alto aumenta o alcance e a sensibilidade do transponder a partir de uma direção perpendicular à superfície da janela de veículo, de modo que o transponder pode ser detectado de uma distância maior por um leitor externo correspondente. No contexto da presente invenção, "sinal" significa radiação eletromagnética de alta frequência que é transmitida e/ou recebida pela unidade de controle através da antena.
[0010] Vantajosamente, a janela de veículo pode ser completada no final do processo de produção ou não até o local subsequente de uso em que o transponder é fixado no local previsto para este. O substrato pode ser muito fino e transparente, de modo que o transponder situado na janela de veículo seja bastante discreto. O substrato é vantajosamente semelhante a uma placa e tem uma espessura de material constante (espessura).
[0011] De acordo com um desenvolvimento adicional preferido da invenção, o refletor é implementado como um revestimento transparente eletricamente condutor que tem uma região permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena. Esse desenvolvimento posterior é baseado no conhecimento de que muitas janelas de veículos têm revestimentos transparentes eletricamente condutores. Esses revestimentos transparentes eletricamente condutores têm funcionalidades variadas. Por exemplo, eles podem ser usados como um dispositivo de aquecimento para liberar a janela de veículo de umidade e gelo, ou são fornecidos para refletir a radiação térmica.
[0012] O revestimento transparente eletricamente condutor é de preferência um revestimento funcional, de preferência um revestimento funcional com efeito de proteção solar. Um revestimento com efeito de proteção solar tem propriedades refletivas na faixa do infravermelho e, portanto, na faixa da radiação solar. Isto reduz vantajosamente o aquecimento do interior de um veículo ou edifício devido à radiação solar. Esses revestimentos são conhecidos do versado na técnica e normalmente contêm pelo menos um metal, em particular prata ou uma liga contendo prata. O revestimento transparente eletricamente condutor pode incluir uma sequência de múltiplas camadas individuais, em particular pelo menos uma camada metálica e camadas dielétricas, que contêm, por exemplo, pelo menos um óxido de metal. O óxido de metal contém preferencialmente óxido de zinco, óxido de estanho, óxido de índio, óxido de titânio, óxido de silício, óxido de alumínio ou semelhantes, bem como combinações de um ou mais dos mesmos. O material dielétrico também pode conter nitreto de silício, carboneto de silício ou nitreto de alumínio.
[0013] Esta estrutura de camada é geralmente obtida por uma sequência de operações de deposição que são realizadas por um método de vácuo, tal como pulverização catódica intensificada por campo magnético. Camadas de metal muito finas, contendo em particular titânio ou nióbio, também podem ser fornecidas em ambos os lados da camada de prata. A camada inferior de metal serve como camada de adesão e cristalização. A camada de metal superior serve como uma camada protetora e absorvente para evitar uma mudança na prata durante as etapas seguintes do processo.
[0014] Revestimentos transparentes eletricamente condutores particularmente adequados contêm pelo menos um metal, de preferência prata, níquel, cromo, nióbio, estanho, titânio, cobre, paládio, zinco, ouro, cádmio, alumínio, silício, tungstênio ou ligas dos mesmos, e/ou pelo menos uma camada de óxido de metal, de preferência óxido de índio dopado com estanho (ITO), óxido de zinco dopado com alumínio (AZO), óxido de estanho dopado com flúor (FTO, SnO2:F), óxido de estanho dopado com antimônio (ATO, SnO2:Sb), e/ou nanotubos de carbono e/ou polímeros opticamente transparentes eletricamente condutores, de preferência poli(3,4 etilenodioxitiofenos), sulfonato de poliestireno, poli(4,4-dioctil-cilopentaditiofeno), 2,3-dicloro-5,6-diciano- 1,4-benzoquinona, misturas e/ou copolímeros dos mesmos.
[0015] A espessura do revestimento transparente eletricamente condutor pode variar amplamente e pode ser adaptada aos requisitos de cada caso. O revestimento transparente eletricamente condutor tem preferencialmente uma espessura de camada de 10 nm a 5 μm e particularmente preferencialmente de 30 nm a 1 μm.
[0016] A resistência de folha do revestimento transparente eletricamente condutor é de preferência de 0,35 ohm/quadrado a 200 ohm/quadrado, de preferência 0,5 ohm/quadrado a 200 ohm/quadrado, mais particularmente de preferência de 0,6 ohm/quadrado a 30 ohm/quadrado, e em particular de 2 ohm/quadrado a 20 ohm/quadrado. O revestimento transparente eletricamente condutor pode, em princípio, ter resistências de folha ainda mais baixas do que 0,35 ohm/quadrado, em particular quando apenas baixa transmitância de luz é necessária quando é usado. O revestimento transparente eletricamente condutor de preferência tem boas propriedades de reflexão de infravermelho e/ou emissividades particularmente baixas (baixo-E).
[0017] Comum aos revestimentos transparentes eletricamente condutores é o fato de também serem impermeáveis à radiação eletromagnética na faixa de alta frequência. Vitrificar um veículo em todos os lados e todas as superfícies com revestimentos transparentes eletricamente condutores torna a transmissão e recepção de radiação eletromagnética no interior virtualmente impossível. Para a operação de sensores como sensores de chuva, sistemas de câmeras ou antenas estacionárias, uma ou duas regiões limitadas localmente do revestimento transparente eletricamente condutor são geralmente desrevestidas. Essas regiões desrevestidas formam uma chamada janela de comunicação ou janela de transmissão de dados. Essas janelas de comunicação são dispostas em posições imperceptíveis no painel, por exemplo, na região do espelho interno de um para-brisa, e são mascaradas por impressões pretas e painéis de plástico.
[0018] O revestimento transparente eletricamente condutor é implementado adequado para uso como um refletor e pode se estender pelo menos sobre parte de uma superfície do painel de vidro ou ser integrado em uma camada intermediária paralela a ela.
[0019] O transponder ou a superfície da projeção ortogonal do transponder são dispostos na região do revestimento transparente eletricamente condutor permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena, em particular uma janela de comunicação. Em outras palavras, a região do revestimento transparente eletricamente condutor permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena se sobrepõe ao transponder em uma orientação perpendicular em relação ao primeiro painel de vidro.
[0020] A região permeável à radiação eletromagnética consiste, dependendo da frequência, em um apenas um raio de alguns centímetros ao redor do transponder. Neste desenvolvimento adicional vantajoso, uma etapa de produção adicional é omitida, uma vez que um revestimento condutor elétrico transparente já presente pode ser usado como um refletor.
[0021] A região permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena pode ser implementada como uma região livre de revestimento. A região livre de revestimento isola eletricamente o transponder do resto do revestimento transparente eletricamente condutor contra correntes diretas. A região livre de revestimento é uma região na qual o revestimento transparente eletricamente condutor foi removido, por exemplo, por ablação a laser ou processos abrasivos. Isso é particularmente fácil e econômico de realizar industrialmente.
[0022] Alternativamente, a região permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena é formada por meio de cortes a laser, em que o revestimento não é de superfície total, mas tem, em vez disso, uma grade retangular, uma grade em forma de diamante, ou uma grade com quaisquer formatos. A grade consiste em vários elementos de superfície, isolados uns dos outros e tendo, em cada caso, em relação ao comprimento de onda, uma pequena extensão ou comprimento de borda inferior a um décimo do comprimento de onda. A extensão máxima, em particular o comprimento de borda, pode ser, por exemplo, de 1 mm a 0,1 mm.
[0023] Se o revestimento transparente eletricamente condutor e o transponder estiverem dispostos em um plano, por exemplo, se o transponder estiver disposto na superfície do painel em que o revestimento transparente eletricamente condutor também se estende, o revestimento transparente eletricamente condutor pode envolver o transponder.
[0024] Em outro desenvolvimento adicional expediente da invenção, o refletor pode incluir um condutor de linha. O condutor de linha pode ser implementado como uma pasta eletricamente condutora impressa, de preferência uma pasta de serigrafia contendo prata ou como um condutor eletricamente condutor, de preferência feito de metal e, em particular, de cobre, prata, ouro ou alumínio. O cobre tem se mostrado adequado para tais condutores, pois apresenta boa condutividade elétrica. Ao mesmo tempo, os custos de material são baixos com cobre.
[0025] O condutor de linha serve como um refletor para refletir ondas eletromagnéticas e é adequadamente projetado para esse fim, ou seja, tem um comprimento adequado para reflexão na faixa de frequência desejada. O condutor de linha também pode ser implementado, por exemplo, como um fio ou um condutor plano. Um condutor de linha como um refletor é estável para manusear e está fixado de forma estável à janela de veículo durante o armazenamento.
[0026] De acordo com um desenvolvimento adicional vantajoso da invenção, o refletor inclui dois condutores de linha, que estão, em cada caso, dispostos à mesma distância do transponder. Isso torna possível um transponder com um arranjo refletor que é particularmente fácil de produzir.
[0027] De acordo com outro desenvolvimento adicional vantajoso da invenção, o refletor pode ser implementado como um anel metálico fechado. Isso tem a vantagem de que a reflexão pode ser adicionalmente reforçada, dependendo do tipo de transponder.
[0028] De acordo com um desenvolvimento adicional vantajoso da invenção, a operação do transponder é autossuficiente em energia.
[0029] De acordo com outro desenvolvimento adicional vantajoso da invenção, o transponder é um transponder RFID. Em particular, os transponders UHF RFID têm um chip semicondutor, que é caracterizado por pequenas dimensões em relação à antena.
[0030] Em outra modalidade da invenção, o transponder opera em uma faixa de frequência de 800 MHz a 3 GHz, preferencialmente a 2,45 GHz, particularmente preferencialmente de 860 MHz a 930 MHz. As dimensões da antena geralmente dependem da banda de frequência desejada e da respectiva aplicação.
[0031] É ainda proposto que os dados de identificação sejam fornecidos para a identificação de um veículo. Assim, a atribuição de um transponder a um veículo pode ser alcançada com vantagem.
[0032] De acordo com outro desenvolvimento adicional vantajoso da invenção, o primeiro painel de vidro é unido a um segundo painel de vidro por meio de uma camada intermediária termoplástica. Basicamente, todos os substratos eletricamente isolantes que são térmica, química e dimensionalmente estáveis sob as condições de produção e uso da janela de veículo de acordo com a invenção são adequados como painel de vidro. O transponder é de preferência fixado a uma superfície do lado interno do primeiro painel de vidro.
[0033] Alternativamente, o transponder e/ou o refletor podem ser dispostos entre o primeiro e o segundo painéis de vidro na camada intermediária.
[0034] Em uma outra modalidade vantajosa da janela de veículo de acordo com a invenção, o revestimento transparente eletricamente condutor está situado em pelo menos uma das superfícies, em particular uma superfície interna, do primeiro e/ou segundo painel de vidro. Alternativamente, o revestimento transparente eletricamente condutor pode ser integrado na camada intermediária. O revestimento transparente eletricamente condutor é então preferencialmente aplicado sobre um filme de suporte. O filme de suporte contém preferencialmente um polímero, em particular polivinilbutiral (PVB), etileno acetato de vinila (EVA), poliuretano (PU), tereftalato de polietileno (PET), ou combinações dos mesmos.
[0035] O primeiro e/ou segundo painéis de vidro de preferência contêm vidro, particularmente de preferência vidro plano, vidro float, vidro de quartzo, vidro de borossilicato, vidro de soda-cal ou plásticos transparentes, de preferência plásticos transparentes rígidos, em particular polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetil metacrilato poliestireno, poliamida, poliéster, cloreto de polivinila, e/ou misturas dos mesmos. O primeiro e/ou o segundo painéis de vidro são de preferência transparentes, em particular para uso em um veículo, por exemplo, como para-brisas ou vidro traseiro, ou outras aplicações em que se deseje uma elevada transmissão de luz. No contexto da invenção, "transparente" significa um painel que tem transmitância de mais de 70% na faixa espectral visível. Para painéis de veículos que não estão no campo de visão relevante para o tráfego do motorista, por exemplo, para painéis de teto, a transmitância pode, no entanto, ser muito menor, por exemplo, maior ou igual a 5%.
[0036] Em uma janela de veículo, o primeiro painel de vidro e o segundo painel de vidro são unidos entre si por pelo menos uma camada intermediária. A camada intermediária é de preferência transparente. A camada intermediária contém preferencialmente pelo menos um plástico, preferencialmente polivinilbutiral (PVB), etileno acetato de vinila (EVA), e/ou tereftalato de polietileno (PET). A camada intermediária pode, no entanto, conter também, por exemplo, poliuretano (PU), polipropileno (PP), poliacrilato, polietileno (PE), policarbonato (PC), polimetilmetacrilato, policloreto de vinila, resina de poliacetato, resinas de fundição, acrilatos, etileno-propileno fluorado, fluoreto de polivinila e/ou etileno tetrafluoroetileno, ou copolímeros ou misturas dos mesmos. A camada intermediária pode ser formada por uma ou mesmo uma pluralidade de filmes dispostos uns sobre os outros ou próximos uns dos outros, em que a espessura de um filme é de preferência de 0,025 mm a 1 mm, tipicamente 0,38 mm ou 0,76 mm. As camadas intermediárias podem ser preferencialmente termoplásticas e, após laminação, podem unir o primeiro painel de vidro e o segundo painel de vidro e quaisquer outras camadas intermediárias umas às outras.
[0037] A laminação, isto é, a junção do primeiro painel de vidro e do segundo painel de vidro através da camada intermediária, é feita preferencialmente sob a ação de calor, vácuo e/ou pressão. Métodos conhecidos per se podem ser usados para produzir um painel laminado.
[0038] Em outro desenvolvimento adicional expediente, a janela de veículo adicionalmente tem uma região desrevestida circunferencial em forma de moldura com uma largura de 2 mm a 20 mm, de preferência de 5 mm a 10 mm. Isso serve como isolamento elétrico entre o revestimento transportador de tensão e a carroceria do veículo. A região desrevestida circunferencial em forma de moldura é de preferência hermeticamente selada pela camada intermediária ou um adesivo de acrilato como uma barreira de difusão de vapor. O revestimento sensível à corrosão é protegido contra umidade e oxigênio atmosférico pela barreira de difusão de vapor. Além disso, o revestimento transparente eletricamente condutor pode ser desrevestido em outra região que serve, por exemplo, como uma janela de transmissão de dados ou uma janela de comunicação. O painel transparente é permeável à radiação eletromagnética e, em particular, à radiação infravermelha na região desrevestida adicional.
[0039] A janela de veículo de acordo com a invenção é adequada para separar o interior de um veículo de um ambiente externo. O leitor do transponder que pode receber sinais do transponder está situado no ambiente externo (em suma, espaço externo).
[0040] A espessura do primeiro e/ou segundo painéis de vidro pode variar amplamente e, portanto, ser idealmente adaptada às necessidades de cada caso. De preferência, espessuras padrão de 1,0 mm a 25 mm, de preferência de 1,4 mm a 2,5 mm, são utilizadas para vidro de veículo. O tamanho do primeiro painel e/ou do segundo painel de vidro pode variar amplamente e é determinado pelo tamanho da aplicação de acordo com a invenção. O primeiro painel de vidro e/ou o segundo painel de vidro têm, por exemplo, áreas de 200 cm² a 3 m² usuais na construção de veículos.
[0041] A janela de veículo pode ter qualquer formato tridimensional. De preferência, a forma tridimensional não tem zonas de sombra de modo que possa ser revestida, por exemplo, por pulverização catódica. De preferência, o primeiro painel de vidro e o segundo painel de vidro são planos ou ligeiramente ou fortemente curvos em uma ou mais direções espaciais. Os painéis planos são usados em particular. Os painéis podem ser incolores ou coloridos.
[0042] Além disso, a janela de veículo pode ter um sistema condutor com função de aquecimento, que compreende elementos de resistência dispostos entre barramentos de transporte de corrente e que servem como condutores de aquecimento. Os condutores de aquecimento são feitos de fios de resistência vertical que correm essencialmente paralelos uns aos outros que têm um diâmetro de aproximadamente 20 µm a 200 µm, de preferência 0,09 mm (90 µm). Eles são preferencialmente posicionados em forma de onda e mutuamente espaçados a uma distância de aproximadamente 1 mm a 5 mm e correm essencialmente perpendiculares à intenção do transponder.
[0043] A janela de veículo de acordo com a invenção é adequada para todos os veículos, por exemplo, veículos motorizados, trens, embarcações ou aeronaves, com veículos motorizados particularmente preferidos. Exemplos de veículos motorizados adequados são ônibus, tratores, caminhões e automóveis de passageiros, sendo os automóveis de passageiros particularmente preferidos.
[0044] Em uma modalidade preferencial, a janela de veículo é um para-brisa, um painel de teto, uma janela traseira, uma janela lateral traseira ou uma janela lateral dianteira, de preferência em um veículo motorizado.
[0045] A combinação de características técnicas descritas de acordo com a invenção resulta em uma janela de veículo em que o ganho de antena do transponder é otimizado.
[0046] Outro aspecto da invenção compreende um método para produzir uma janela de veículo, em que pelo menos:
[0047] o transponder tendo a antena e a unidade de controle para se comunicar com um leitor é fixado a uma superfície do primeiro painel de vidro, a uma superfície de um segundo painel de vidro, ou entre o primeiro e o segundo painéis de vidro, em que a unidade de controle tem um memória para armazenar dados de identificação, e o refletor associado e espaçado do transponder para aumentar um ganho de antena da antena é montado sobre uma superfície do primeiro painel de vidro, uma superfície do segundo painel de vidro, ou entre o primeiro e o segundo painéis de vidro.
[0048] Em uma modalidade vantajosa do método de acordo com a invenção, o transponder está disposto sobre um substrato, em que o substrato é colado à superfície do painel de vidro com um adesivo.
[0049] A invenção também inclui o uso da janela de veículo de acordo com a invenção em meios de transporte para viagens em terra, no ar ou na água, em particular em veículos motorizados, por exemplo, como um para-brisa, janela lateral, janela traseira, e/ou painel de teto.
[0050] A invenção também se refere a um veículo incluindo pelo menos uma janela de veículo de acordo com a invenção, em que o veículo é preferencialmente um veículo motorizado.
[0051] A invenção é ainda explicada a seguir usando modalidades exemplares não restritivas com referência aos desenhos anexos.
[0052] A invenção é explicada a seguir e nas figuras anexas. Os desenhos não estão totalmente em escala. A invenção não é de forma alguma restringida pelos desenhos. Eles representam:
[0053] Fig. 1a: uma vista plana de uma janela de veículo de acordo com a invenção tendo um transponder;
[0054] Fig. 1b: uma vista plana de uma janela de veículo alternativa de acordo com a invenção tendo um transponder;
[0055] Fig. 2: uma representação ampliada de um detalhe da Fig. 1 tendo um transponder;
[0056] Fig. 3: um corte transversal ao longo da linha de corte A-A' da Fig. 2;
[0057] Fig. 4: uma modalidade exemplar de uma janela de veículo de acordo com a invenção tendo um transponder;
[0058] Fig. 5: uma representação em corte transversal da janela de veículo da Fig. 4;
[0059] Fig. 6a: outra modalidade exemplar de uma janela de veículo de acordo com a invenção tendo um transponder;
[0060] Fig. 6b: uma vista plana de outra janela de veículo de acordo com a invenção tendo um transponder;
[0061] Fig. 7: um diagrama de desempenho exemplar de um sinal recebido pelo transponder de acordo com a invenção; e
[0062] Fig. 8: outro diagrama de desempenho exemplar de um sinal recebido pelo transponder de acordo com a invenção.
[0063] A seguir, a invenção será apresentada em mais detalhes com referência às figuras. Deve-se notar que vários aspectos podem ser usados individualmente ou em combinação. Em outras palavras, qualquer aspecto pode ser usado com diferentes modalidades da invenção, a menos que explicitamente apresentado como uma alternativa pura.
[0064] Além disso, por uma questão de simplicidade, a seguir, a referência é geralmente sempre feita a apenas uma entidade. No entanto, se não for explicitamente observado, a invenção pode, em cada caso, também ter uma pluralidade das entidades em questão. Assim, o uso das palavras "um" e "uma" deve ser entendido apenas como uma indicação de que em uma modalidade simples, pelo menos uma entidade é usada.
[0065] Dados com valores numéricos geralmente não devem ser interpretados como valores exatos, mas também contêm uma tolerância de +/- 1% até +/- 10%.
[0066] A Fig. 1a representa uma vista plana de uma janela de veículo 1 de acordo com a invenção. Neste exemplo, a janela de veículo 1 é implementada como um para- brisa de um automóvel de passageiros e equipada com um transponder 2. As dimensões da janela de veículo 1 são, por exemplo, 0,9 m x 1,5 m. O transponder 2 está disposto na região lateral inferior da janela de veículo 1. Alternativamente, o transponder 2 pode ser disposto em outros locais da janela de veículo 1, por exemplo, na região central superior da janela de veículo 1. É importante encontrar uma posição adequada com uma boa conexão com o leitor.
[0067] O transponder 2 é um chamado "transponder UHF RFID" (portador de dados para identificação por radiofrequência) tendo uma antena 4 e uma unidade de controle 3 com uma memória para armazenar dados de identificação e para se comunicar com um leitor externo (cf. Fig. 2). Este transponder 2 transmite um sinal individualizante quando exposto a um campo eletromagnético alternado correspondente. Em outras palavras, o campo eletromagnético alternado deve ser modulado com um sinal de interrogação. Para ler o transponder 2, o campo eletromagnético alternado sintonizado no transponder 2 é gerado por um leitor externo. Esses transponders operam na faixa de frequência de 860 MHz a 930 MHz, as chamadas "frequências ultra altas" (UHF). Consequentemente, o tamanho da antena 4 é compatível com essas frequências.
[0068] O transponder 2 pode ser implementado como um transponder ativo ou passivo. O transponder ativo 2 pode receber a energia para o sinal transmitido pelo transponder de uma fonte de energia separada associada ao transponder 2. O transponder passivo 2 extrai a energia para a transmissão de sinais individualizados da energia do campo eletromagnético alternado gerado pelo leitor. Após o transponder
2 ter transmitido o sinal, o sinal é recebido pelo leitor externo dentro do alcance do sinal.
[0069] A Fig. 1b representa uma vista plana de uma modalidade alternativa da janela de veículo 1 da Fig. 1. Em contraste com a Fig. 1, o transponder 2 está disposto na região superior da janela de veículo 1. Esta disposição é particularmente vantajosa quando o transponder 2 está situado dentro do alcance de um campo alternado gerado por um leitor e o leitor está disposto acima do veículo.
[0070] A Fig. 2 retrata uma representação ampliada de um detalhe da janela de veículo 1 de acordo com a invenção da Fig. 1. A janela de veículo 1 inclui o transponder 2 e, aqui, por exemplo, um revestimento transparente eletricamente condutor 5.1 como um refletor 5 para aumentar o ganho de antena. O revestimento transparente eletricamente condutor 5.1 tem uma região livre de revestimento 6. A região livre de revestimento 6 é retangular com um comprimento de 130 mm e uma largura de 110 mm. A região livre de revestimento 6 do revestimento transparente eletricamente condutor 5.1 se sobrepõe ao transponder 2 em uma orientação perpendicular em relação à janela de veículo 1. O transponder 2 está disposto substancialmente centralmente na região livre de revestimento 6. Assim, a radiação é refletida através do revestimento transparente eletricamente condutor 5.2. O agrupamento da radiação resulta em um sinal de antena amplificado.
[0071] O comprimento e a largura da região livre de revestimento 6 são combinados com a faixa de frequência da antena 4. A antena 4 pode ser uma antena plana que tem uma estrutura simétrica em forma de meandro.
[0072] Alternativamente, a região 6 que é transparente à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena é formada por cortes de laser. O revestimento transparente eletricamente condutor 5.1 é, neste caso, não completamente removido na região 6, mas tem uma grade retangular. A grade retangular é composta por vários elementos retangulares isolados uns dos outros e que têm, em cada caso, um comprimento de borda inferior a um décimo do comprimento de onda da radiação eletromagnética. O comprimento de borda pode ser, por exemplo, de 1 mm a 0,5 mm, com os retângulos tendo uma largura de 0,1 mm.
[0073] A Fig. 3 representa, esquematicamente, uma janela de veículo de acordo com a invenção em corte transversal com o primeiro painel de vidro externo 7, uma camada intermediária 8 e um segundo painel de vidro interno 9. A camada intermediária 8 é um filme de PVB. Além disso, outras camadas intermediárias podem ser dispostas entre o primeiro painel de vidro 7 e o segundo painel de vidro 9. As camadas intermediárias podem incluir polivinilbutiral, etileno acetato de vinila, poliuretano e/ou misturas e/ou copolímeros dos mesmos e um filme de polímero. De preferência, é usada uma camada de polivinilbutiral (PVB) com uma película de tereftalato de polietileno (PET). Essas camadas intermediárias podem ter propriedades refletoras de infravermelho.
[0074] O segundo painel de vidro interno 9 destina-se, por exemplo, a ficar voltado para o interior do veículo na posição instalada. Em outras palavras, ele tem uma superfície IV do lado interno que é acessível a partir do interior, enquanto a superfície I do lado externo do primeiro painel de vidro externo 7 está voltada para fora em relação ao interior do veículo. O primeiro painel de vidro externo 7 e o segundo painel de vidro interno 9 são feitos, por exemplo, de vidro de soda-cal. A espessura do segundo painel de vidro interno 9 é, por exemplo, 1,6 mm; e a espessura do primeiro painel de vidro externo 7 é de 2,1 mm. Nem é preciso dizer que o primeiro painel de vidro interno 7 e o segundo painel de vidro externo 9, por exemplo, também podem ter a mesma espessura. A camada intermediária 8 tem uma espessura de 0,76 mm.
[0075] O transponder 2 está disposto na superfície IV do lado interno do segundo painel de vidro interno 9. O transponder 2 está situado em uma região da janela de veículo 1, na qual uma região livre de revestimento 6 está disposta na superfície II do lado interno do primeiro painel de vidro externo 7. A região livre de revestimento 6 é, assim, posicionada oposta ao transponder 2. A região livre de revestimento 6 é permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena 4, de modo que o sinal emitido pela antena 4 penetra o segundo painel de vidro interno 9 e a região livre de revestimento 6 do interior do veículo na direção do exterior do veículo.
[0076] A Fig. 4 representa uma modalidade exemplar alternativa de uma janela de veículo 1 de acordo com a invenção da Fig. 2. O transponder 2 está disposto na camada intermediária 8 da janela de veículo 1. Em contraste com a Fig. 2, o refletor 5 associado ao transponder 2 é implementado como um arranjo de dois condutores de linha 5.2. O transponder 2 está integrado na camada intermediária 8 entre os dois condutores de linha 5.2. Os condutores de linha 5.2 estão dispostos, em cada caso, à mesma distância do transponder 2, de modo que o transponder 2 está posicionado centralmente entre os dois condutores de linha 5.2. Esses condutores de linha 5.2 são condutores elétricos feitos de fios de metal. O comprimento de um condutor de linha
5.2 é determinado pela frequência do campo alternado usado e é de aproximadamente meio comprimento de onda encurtado pelo meio (Lambda/2*n). Com uma frequência de operação de 860 MHz para o transponder, os condutores de linha 5.2 têm em cada caso um comprimento de 16 cm.
[0077] Alternativamente, ou adicionalmente, o transponder 2 e/ou os condutores de linha 5.2 podem ser dispostos na superfície lateral IV do segundo painel de vidro interno 9. Os condutores de linha 5.2 são então feitos de uma pasta de serigrafia contendo prata que é aplicada na janela de veículo por queima ou impressão. A espessura da camada da pasta de prata queimada é de preferência de 5 µm a 20 µm.
[0078] A Fig. 5 retrata uma representação em corte transversal da janela de veículo da Fig. 4. Em contraste com a Fig. 2, o transponder 2 e o refletor 5 associado ao transponder 2 estão dispostos entre o primeiro painel de vidro externo 7 e o segundo painel de vidro interno 9. O refletor 5 é composto por dois condutores de linha 5.2 que estão dispostos à mesma distância do transponder 2.
[0079] A Fig. 6a representa uma modalidade exemplar alternativa de uma janela de veículo 1 de acordo com a invenção da Fig. 4. Em contraste com a Fig. 4, o transponder 2 e o refletor 5 estão dispostos na superfície IV do lado interno do segundo painel de vidro interno 9. O refletor 5 é executado como um anel metálico fechado 5.3. O anel metálico fechado é um condutor elétrico feito de pasta de serigrafia contendo prata que é aplicada na janela de veículo 1 por queima ou impressão.
[0080] A Fig. 6b representa uma vista plana de uma modalidade alternativa da janela de veículo 1 da Fig. 6. Em contraste com a Fig. 6, o transponder 2 e o refletor
5.3 estão dispostos na região superior da janela de veículo 1.
[0081] A Fig. 7 representa um diagrama de desempenho exemplar de um transponder 2 conforme a Fig. 2. Um sinal, denominado "sinal direto", foi enviado pelo leitor externo e recebido pelo transponder 2 com um refletor 5.1 associado e espaçado do transponder 2. A potência do sinal foi registrada no transponder 2 e exibida como Gráfico G1. A potência de referência foi medida no gráfico G2, usando um transponder sem refletor. Pode ser visto claramente que o transponder 2 com um refletor requer uma potência de sinal inferior para receber o sinal direto. O ganho de antena é assim aumentado.
[0082] A Fig. 8 representa um diagrama de desempenho exemplar de um transponder 2 conforme a Fig. 4. Um sinal, denominado "sinal direto", foi enviado pelo leitor externo e recebido pelo transponder 2 com um refletor 5.2 associado e espaçado do transponder 2. A potência do sinal foi registrada no transponder 2 e exibida como Gráfico G1. A potência de referência foi medida no gráfico G2, usando um transponder sem refletor. Aqui, novamente, pode ser visto claramente que o transponder 2 com um refletor requer uma potência de sinal inferior para receber o sinal direto O ganho de antena é assim aumentado.
[0083] A invenção disponibiliza uma janela de veículo 1, na qual o sinal do transponder 2 é amplificado em uma direção perpendicular à superfície da janela de veículo. Em uma modalidade vantajosa da invenção, um ganho de antena aumentado da antena 4 é obtido por uma modalidade correspondente do revestimento transparente eletricamente condutor 5.1 como um refletor 5 com a região livre de revestimento 6 e um arranjo espaçado do transponder 2 com uma antena 4. Isso foi inesperado e surpreendente para o versado na técnica. Lista de sinais de referência:
[0084] 1 janela de veículo
[0085] 2 transponder
[0086] 3 unidade de controle
[0087] 4 antena
[0088] 5 refletor
[0089] 5.1 revestimento elétrico transparente
[0090] 5.2 condutor de linha
[0091] 5.3 anel
[0092] 6 região permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena
[0093] 7 primeiro painel de vidro externo
[0094] 8 camada intermediária
[0095] 9 segundo painel de vidro interno
[0096] I superfície do lado externo do primeiro painel de vidro externo 7
[0097] II superfície do lado interno do primeiro painel de vidro externo 7
[0098] III superfície do lado externo do segundo painel de vidro interno 9
[0099] IV superfície do lado interno do segundo painel de vidro interno 9

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Janela de veículo (1) compreendendo: a) um primeiro painel de vidro (7), b) um transponder (2) tendo uma antena (4) e uma unidade de controle (3) para se comunicar com um leitor, em que a unidade de controle (3) inclui uma memória para armazenar dados de identificação, caracterizada por um refletor (5) associado e espaçado do transponder (2) para aumentar um ganho de antena da antena (4), em que o refletor (5) é implementado como um revestimento eletricamente condutor transparente (5.1) e/ou como um anel metálico (5.3).
2. Janela de veículo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o revestimento eletricamente condutor transparente (5.1) tem uma região (6) permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena (4).
3. Janela de veículo (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o transponder (2) ou a superfície da projeção ortogonal do transponder (2) está disposto em uma região (6) permeável à radiação eletromagnética na faixa de frequência da antena (4).
4. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o refletor (2) possui pelo menos um condutor de linha (5.2).
5. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o refletor (5) apresenta dois condutores de linha (5.2), que estão em cada caso dispostos à mesma distância do transponder (2).
6. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o refletor (5) é implementado como um anel fechado (5.3).
7. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o funcionamento do transponder (2) é autossuficiente em energia.
8. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações
1 a 7, caracterizada pelo fato de que o transponder (2) é um transponder RFID.
9. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o transponder (2) opera em uma faixa de frequência de 800 MHz a 3 GHz, preferencialmente a 2,45 GHz, particularmente preferencialmente de 860 MHz a 930 MHz.
10. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que os dados de identificação da matriz são fornecidos para a identificação de um veículo.
11. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o primeiro painel de vidro (7) é unido a um segundo painel de vidro (9) por meio de uma camada intermediária termoplástica (8).
12. Janela de veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a janela de veículo é uma janela de veículo motorizado.
13. Veículo caracterizado pelo fato de que inclui uma janela de veículo (1) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que o veículo é preferencialmente um veículo motorizado.
14. Método para produzir uma janela de veículo (1) conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos: a) o transponder (2) tendo a unidade de controle (3) para se comunicar com um leitor é fixado a uma superfície do primeiro painel de vidro (7), a uma superfície de um segundo painel de vidro (8), ou entre o primeiro e o segundo painéis de vidro (7, 8), em que a unidade de controle (3) tem uma memória para armazenar dados de identificação e a antena (4), e b) o refletor (5) associado e espaçado do transponder (2) para aumentar o ganho de antena da antena (4) é disposto sobre uma superfície do primeiro painel de vidro (7), em uma superfície do segundo painel de vidro (8), ou entre o primeiro e o segundo painéis de vidro (7,8).
15. Uso da janela de veículo conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que é em meios de transporte para viagens terrestres, aéreas ou aquáticas, em particular em veículos motorizados, por exemplo, como para-brisa, vidro traseiro e/ou painel de teto.
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